Артериальный кровоток. Сфигмография

Артериальное давление.

Факторами, определяющими величину артериального давления (АД), являются объемная скорость кровотока и величина общего периферического сопротивления (R).

Объёмной скоростью кровотока для большого круга кровообращения является минутный объём крови (МОК, Q). Общее периферическое сопротивление зависит преимущественно от тонуса артериол, который определяется их радиусом, длины сосуда и вязкости крови. Давление крови в артериях не является постоянным, оно непрерывно колеблется.

 

Способы измерения артериального давления.

Прямой (инвазивный) способ. (ОПИСАНИЕ и рисунок с пульсовыми волнами)

Волны первого порядка – пульсовые. Пик кривой давления во время систолы – Рс - систолическое максимальное. Минимальное давление во время диастолы – Рд - диастолическое минимальное. У человека в молодом возрасте Рс равно 120 мм рт.ст., Рд около 80 мм рт.ст. Амплитуда колебаний давления (Рс - Рд) называются пульсовым давлением (Рп).

Волны второго порядка (дыхательные) – совпадают с дыхательными движениями. Выдох сопровождается повышением давления.

Волны третьего порядка зависят от тонуса сосудодвигательного центра продолговатого мозга..

А)Непрямые способы: пальпаторный метод Рива-Роччи, аускультативный метод Короткова. Форма и амплитуда пульсовой волны по мере удаления от сердца изменяются: Рс растет и в бедренной артерии становится на 20 мм рт.ст., а в тыльной артерии стоны на 40 мм рт.ст. больше, чем в аорте По мере удаления от сердца повышается систолическое давление, а диастолическое давление снижается. В артериолах давление падает на протяжении нескольких мм, достигая 35-30 мм рт.ст. Это связано с высоким ГДС этих сосудов. Одновременно исчезают пульсовые колебания давления. Давление в артериях падает на 10%, в артериолах и капиллярах на 85%. Это означает, что 85% энергии затрачивается на продвижение крови по артериолам и капиллярам.

Давление в артериях зависит от объёма крови, притекающей в артерии в результате деятельности сердца, и сопротивления оттоку крови в мелких артериях, артериолах и капиллярах.

Р = Q · R

1. В соответствии с приведённым уравнением, переливание больших объёмов крови приводит к увеличению артериального давления или большая кровопотеря может привести к падению давления (до включения компенсаторных механизмов). При расширении сосудов капиллярного русла снижается венозный возврат, МОК и, следовательно, давление крови.

Зависимость кровяного давления от МОК может быть проиллюстрирована эффектом раздражения блуждающего нерва.

2. В соответствии с уравнением, кровяное давление зависит от сопротивления току крови. Острая денервация сосудов приводит к падению давления до 40-60 мм рт.мт. максимальное сопротивление кровотоку создается артериолами и их расширение приводит к снижению давления.

На сопротивление кровотоку влияет вязкость крови. Чем больше вязкость крови, тем больше сопротивление, тем выше артериальное давление.

Виды артериального давления и их значение.Пульсовое давление.

Что определяет количественное значение пульсового давления? Если пренебречь тем, что ½ ударного объёма покидает артериальное пространство во время сердечного выброса, тогда увеличение артериального пространства за счёт эластичности сосудов во время сердечного сокращения приблизительно равно ударному объёму.

УО

Р_п = ———————

Растяжимость

Следовательно, склерозированные артерии увеличивают пульсовое давление даже при снижении ударного объёма.

Другие факторы увеличения Рп: увеличение скорости изгнания при увелмчении сократимости. Увеличение общего периферического сопротивления не влияет на Рп, так как при этом параллельно увеличивается и Рс и Рд.

Диастолическое давление. Увеличение диастолического давления не является показателем увеличения ОПС. Диастолическое давление увеличивается и при нормальном и при сниженном ОПС, но при увеличенном МОК и чсс. Увеличение чсс и МОК влияют на Рс, Рд, ОПС, растяжимость сосудов.

УО

Рс = УО ∙ ЧСС ∙ ОПС + ———————

3 ∙ Растяжимость

УО

Рд = УО ∙ ЧСС ∙ ОПС - ———————

3 ∙ Растяжимость

Среднее артериальное давление (Рср) составляет движущую силу кровотока. Рср представляет ту среднюю величину давления, при которой в отсутствие пульсовых колебаний наблюдается такой же гемодинамический эффект, как и при естественном пульсирующем давлении крови, т.е. Рср - это равнодействующая всех изменений давления в сосудах, то эффективное давление, которое прогоняет кровь через сосуды. Поскольку продолжительность понижения диастолического давления больше, чем продолжительность повышения систолического, то Рср ближе к величине диастолического. Рср в восходящей части аорты – около 100 мм рт. ст. В больших артериях Рср изменяется незначительно и в артериях диаметром 3 мм составляет 95 мм рт.ст. Рср в одной и той же артерии представляет собой более постоянную величину, а систолическое и диастолическое давление изменчивы. Все изменения Рср определяются изменениями МО и ОПС. Изменение растяжимости сосудов не влияет на Рср. Увеличение Рср связано с увеличение ОПС.

Рср вычисляют: 1. путём интегрирования кривой пульсового колебания давления во времени. 2. Для центральных артерий Рср можно считать равным среднему арифметическому между Рс и Рд.

Рср = Рс + (Рс - Рд)/2, т.е. сумма систолического и ½ пульсового давления.

Рср = Рс + (Рс - Рд)/3 для периферических артерий.

Рср можно измерить с помощью механокардиографа Савицкого.

Артериальный пульс. При сокращении сердца кровь поступает из левого желудочка в восходящую аорту только во время периода изгнания. Артерии эластического типа поддерживают кровоток во время диастолы. Эту функцию выполняет грудной отдел аорты. Потенциальная энергия растянутой стенки сосуда преобразуется в кинетическую энергию крови. Упругость аортальной стенки служит так же причиной возникновения и распространения упругих колебаний артериальной стенки – артериального пульса. Сила упругости (Fупр.), развивающаяся при растяжении, может быть разложена на нормальную (Fнорм.) и тангенциальную (Fтанг.) составляющие.

Е · b

υ_п = ————, где

2r · ρ

Е – модуль Юнга, b - толщина стенки сосуда, r – радиус сосуда, ρ – плотность.

Непрерывность кровотока обеспечивается нормальной составляющей, а тангенциальная составляющая является источником артериального пульса. На создание пульса затрачивается незначительная часть силы упругости растянутой аорты

Артериальный пульс, периодические колебания стенок артерии, можно прощупать. Пульс можно зарегистрировать с помощью датчика, преобразующего механические колебания в электрические, которые и регистрируют. Методика графической регистрации артериального пульса называется сфигмографией (от греч. sphygmos - пульс). Кривая регистрации артериального пульса называется сфигмограмма. Центральный артериальный пульс регистрируют над сонной артерией (каротидная сфигмограмма или кривая центрального пульса, КЦП) и отражает нагнетательную функцию левого желудочка.

КЦП начинается с низкоамплитудной пресистолической волны (а). Это колебание стенки артерии в фазу изометрического сокращения левого желудочка. Далее следует высокоамплитудная главная волна, восходящий участок которой (b) называется анакрота (от греч. ana – наподобие, krotos – удар). Анакрота связана с открытием аортального клапана и соответствует фазе быстрого изгнания и отражает увеличение давления в артериях во время фазы быстрого изгнания и их растяжение. Время между открытием клапана аорты и появлением пульсового колебания сонной артерии составляет около 0,02 с. Вершина волны отражает примерное равенство между притоком крови в магистральные артерии и её оттоком в периферические сосуды. Катакрота (от греч. kata – движение вниз) – нисходящая часть главной волны (с) – соответствует фазе медленного изгнания, когда отток крови из сосудов преобладает над притоком. Давление в сосуде снижается, и растянутые стенки сосуда под действием эластических сил возвращаются в исходное положение. Катакрота заканчивается острым остроконечным зубцом, направленным вниз (d), который называется инцизурой (вырезкой). Инцизура соответствует окончанию систолы левого желудочка, когда давление в желудочке становится ниже давления в аорте. Самая низкая точка инцизуры соответствует полному закрытию аортального клапана. Диастолическая часть КЦП начинается дикротической волной (е), которая возникает в результате отражения крови от закрытых кармашков аортального клапана. Плавный спуск (f и g) соответствует равномерному оттоку крови крови из центральных артерий в периферические сосуды во время диастолы. В периферических сосудах анакрота более плавная, а дикротический подъём менее выражен.

Распространение пульсовой волны. Пульсовые колебания кровотока, давления и объема распространяются по сосудистой системе в виде пульсовой волны, обладающей определённой скоростью. Пульсовая волна распространяется до капилляров и затухает. Скорость распространения пульсовой волны по сосудам гораздо выше, чем скорость кровотока и не зависит от неё. Пульсовая волна распространяется до артериол стопы за 0,2 с, тогда как частица крови за это время достигает нисходящей части аорты (при υср. = 70см/с).

Скорость распространения пульсовой волны у здоровых молодых людей в аорте составляет 4-6,0 м/с (5,5-8,0 м/с), в периферических артериях мышечного типа, менее эластичных, 8-12 м/с (6-9,5 м/с), в более эластичных полых венах 1м/м, в крупных венах руки 2 м/с. Скорость распространения пульсовой волны зависит от растяжимости сосудов и от отношения толщины стенки сосуда к его радиусу. Чем ригиднее и тоще сосуд, чем меньше его радиус, тем больше скорость распространения пульсовой волны. С возрастом скорость распространения пульсовой волны увеличивается из-за снижения эластичности сосудистой стенки. Таким образом, по скорости распространения пульсовой волны можно судить об эластичности сосудистой стенки.

СПВ определяют посредством чрескожного допплеровского исследования. При этом одновременно регистрируют кровоток в дуге аорты и в бедренной артерии. Рассчитывают среднее время задержки пульсовой волны (t) за 10 сердечных сокращений, измеряют расстояние между двумя датчиками по поверхности тела (D).

СПВ = D / t (/с)

В сонной артерии пульс возникает через 0,1 с после начала систолы, в бедренной артерии через 0,17 с, в передней артерии голени через 0,22 с.

Скорость кровотока. Как уже говорилось, различают объёмную и линейную скорость кровотока.

Минутный объем кровообращения характеризует общее количество крови, перекачиваемое правым и левым отделами сердца в единицу времени. Для условий физиологического покоя составляет около 5-5,5 л/мин (4-6 л/мин) или 95 мл/с. Чтобы нивелировать влияние индивидуальных антропометрических различий на величину МОК, его выражают в виде сердечного индекса (СИ). СИ – это величина минутного объёма кровотока, делённая на площадь поверхности тела. Размерности СИ – л/(мин · м2)

Q

СИ = ——

S

Средняя величина СИ от 2 до 4 л/(мин · м2). Во время тяжелой физической нагрузки МОК может достигать 25-30 л/мин, а у спортсменов 30-40 л/мин.

Факторами, определяющими МОК, являются систолический или ударный объём (СО, УО), частота сердечных сокращений (чсс) и венозный возврат (ВВ).

Среднюю линейную скорость кровотока можно рассчитать, зная объёмную скорость кровотока, или измерить. Линейная скорость кровотока зависит от диаметра сосуда: чем больше общая площадь поперечного сечения сосудов, тем меньше линейная скорость кровотока. У человека в состоянии покоя средняя скорость кровотока в аорте составляет 70 см/с в течение периода изгнания. При увеличении сердечного выброса увеличивается до 100см/с. Наибольшее расширение кровеносного русла отмечается в капиллярной сети: площадь поперечного сечения капилляров в 500-600 раз больше просвета аорты. Следовательно, медленнее всего кровь течёт в капиллярах 0,03 мс/с. В венах линейная скорость кровотока увеличивается, так как при слиянии вен суммарный просвет сосудистого русла уменьшается.

Линейная скорость кровотока в артериях и артериолах носит пульсирующий характер. В аорте максимальная скорость кровотока в систолу к концу быстрой фазы изгнания достигает 1-1,5м/с, к окончанию изгнания равна нулю. От начала расслабления желудочков до закрытия полулунных клапанов возникает кратковременный ретроградный ток. Во время диастолы желудочка в восходящей части аорты кровь не движется. По мере удаления от сердца амплитуда волн кровотока в крупных артериях снижается. В области концевых разветвлений артерий и артериол пульсирующий кровоток становится непрерывным. Лишь при максимальном расширении сосудов небольшие колебания кровотока могут наблюдаться в капиллярах и мелких венулах.

Скорость кровотока в сосудах можно измерить несколькими методиками. Одна из них – ультразвуковая методика. На определенном расстоянии друг от друга над сосудом устанавливают два электрода, которые преобразуют механические колебания в электрические и обратно. На первый электрод подают электрический сигнал высокой частоты, он преобразуется в ультразвуковые колебания, передаётся с кровью на второй электрод и преобразуется в высокочастотные электрические колебания. Определив, как быстро распространяются УЗ колебания по току крови и в обратном направлении, рассчитывают скорость кровотока. Чем быстрее распространяется сигнал по току крови и медленнее в противоположном направлении, тем быстрее ток крови. рис. Клинич.

СВ или МОК определяют методиками, основанными на принципе Фика. Регионарную объёмную скорость кровотока, например, в конечности, можно определить с помощью окклюзионной плетизмографии. Методика состоит в регистрации изменений объёма части тела, органа в зависимости от их кровенаполнения.

Конечность (например, руку) помещают в герметичный сосуд, соединённый с манометром. В конечности прерывается венозный отток на несколько секунд с помощью манжетки. Приток крови по артериям продолжается, кровенаполнение конечности изменяется её объём, что вызывает изменение давления в сосуде. Давление регистрируется манометром и записывается в виде кривой – плетизмограммы. Увеличение объёма конечности соответствует количеству притекающей крови.